양수조작식 방호장치

왜 배우는가: 양수조작식 방호장치는 프레스 작업에서 근로자의 손이 위험점에 들어가지 못하도록 막는 대표적 방호장치다. 산업현장 프레스 협착 재해를 줄이는 핵심 수단이며, 확동식과 급정지성능 구분, 안전거리 계산이 기술사 시험에 반복해서 출제된다.

출제 이력: 제114회 3교시 6번, 제93회 1교시 10번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

답안 첫 줄 정의: 양수조작식 방호장치는 프레스 작업자의 양손을 동시에 조작 위치에 두지 않으면 슬라이드가 작동하지 않도록 한 안전장치다.

• 양수조작: 두 손을 동시에 조작부에 두어야 기계가 작동하는 조작 방식
• 동시조작: 한 손으로는 기동이 되지 않도록 두 조작 스위치를 일정 시간 내 함께 누르게 하는 구조
• 안전거리: 조작 스위치에서 위험점까지의 최소 거리
• 확동식 클러치: 클러치를 누르고 있는 동안만 슬라이드가 움직이는 프레스
• 급정지성능: 행정 중 슬라이드를 즉시 멈출 수 있는 브레이크 성능
• 정지시간 측정: 방호장치 작동 후 슬라이드가 정지하기까지 걸리는 시간

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면, 프레스를 작동시키는 손을 두 개로 묶어 한 손이 금형 안에 들어가 있는 동안에는 기계가 움직이지 않게 하는 장치다. 양수조작식 방호장치는 두 개의 조작 스위치를 양손으로 동시에 누르도록 강제하는 방식이다.

정식 정의는 다음과 같다. 양수조작식 방호장치는 프레스등의 조작부를 두 손으로 동시에 조작하지 않으면 기동되지 않도록 하는 방호장치이며, 작업자의 손이 위험한계에 들어가지 않도록 하여 협착 재해를 예방하는 것을 목적으로 한다.

양수조작은 두 손의 동시 조작을 요구하는 방식이다. 두 스위치 사이 시간차를 제한하여 한 손을 테이프나 막대로 고정하는 우회를 막는다. 동시조작의 판단 기준은 두 스위치가 일정 시간 안에 모두 눌려야 한다는 조건이다.

확동식 클러치는 조작부를 누르는 동안만 클러치가 맞물리는 방식이다. 조작을 놓으면 슬라이드가 즉시 정지하는 구조가 이상적이지만, 관성으로 행정이 남을 수 있다. 따라서 확동식은 정지 성능이 떨어지는 조건에 쓴다.

급정지성능은 행정 중 슬라이드를 즉시 멈추는 능력이다. 이 성능을 갖춘 프레스에서는 방호장치가 신호를 보내면 브레이크가 작동해 정지까지의 거리를 짧게 만든다. 이 경우 안전거리 계산식에 정지시간이 반영된다.

3. 등장 배경과 필요성

프레스 재해는 손이 금형 사이에 끼이는 협착형 사고가 대부분이다. 덮개를 설치할 수 없는 작업이 많아, 작업자가 위험점에 손을 넣는 동작 자체를 기계가 통제할 필요가 생겼다. 이에 따라 양수조작식 방호장치가 프레스 방호의 기본 수단으로 자리 잡았다.

산업안전보건기준에 관한 규칙 제103조 제2항은 작업의 성질상 덮개 설치가 곤란하면 프레스등의 종류, 압력능력, 분당 행정 수, 행정 길이, 작업방법에 상응하는 성능의 방호장치를 설치하도록 정한다. 양수조작식 안전장치는 프레스등의 정지성능에 상응하는 성능을 가져야 한다고 명시한다. 즉 방호장치의 성능 기준이 프레스의 정지 성능과 연결된다.

제103조 제4항은 발 스위치를 사용하여 방호장치를 사용하지 않을 우려가 있으면 발 스위치를 제거하도록 정한다. 이 규정은 양수조작 외 조작 방식이 우회 수단이 되지 않도록 하는 배경을 보여 준다. 결국 양수조작식 방호장치는 작업자의 행동을 설계로 제어하는 본질적 안전화 수단의 하나로 이해해야 한다.

제103조 제2항 정지성능 기준

다음 항목은 2절에서 다룬 구조와 함께 4절에서 구성 요소와 원리로 연결한다. 등장 배경의 핵심은 손이 위험점에 들어가는 행동을 기계 조작 단계에서 차단하는 데 있다.

4. 구성요소·원리·절차

양수조작식 방호장치는 프레스의 슬라이드가 하강하는 동안 작업자의 두 손이 위험점에서 떨어져 있도록 강제하는 장치다. 두 개의 조작 버튼을 양손 동시 조작으로 눌러야만 기계가 기동하므로, 한 손이라도 떼면 슬라이드가 멈추거나 기동하지 않는다. 구성은 조작부, 제어부, 출력부(클러치·브레이크 제어)로 나뉜다.

원리는 작업자 손의 위치를 위험 한계 밖으로 고정하는 데 있다. 버튼 조작 후 슬라이드가 하강하는 동안 손이 위험점으로 이동할 수 없도록 손의 위치 고정을 전제로 한다. 따라서 조작 버튼은 작업자가 한 손을 위험점에 넣은 상태로 다른 손으로 기동할 수 없도록 떨어져 배치한다.

양수조작식은 두 손을 조작부에 묶어 신체가 위험점에 들어가지 않게 하는 방호 원리이다

절차는 다음과 같다.

• 작업 전 양수 버튼 동시 조작 기능과 두 버튼의 기동 여부를 점검한다.
• 두 버튼을 동시에 누르면 슬라이드가 하강을 시작한다.
• 한 손을 떼거나 시간차가 기준을 넘으면 기동 신호가 차단된다.
• 슬라이드가 하사점에 도달하고 상사점으로 복귀하는 동안 신호가 유지된다.
• 정지 명령이 들어오면 클러치를 끊고 브레이크로 슬라이드를 정지시킨다.
• 정지 성능이 기준에 못 미치면 기동을 금지하고 점검한다.

흐름을 도식으로 보면 다음과 같다.

양수조작식 방호장치는 작업자의 신체 위치를 제어하는 방식이므로, 정지 성능이 낮은 프레스에서는 슬라이드가 하강 중 멈추지 못해 방호 효과가 떨어진다. 이 점이 확동식과 급정지식을 구분하는 이유가 된다.

5. 관련 법령·기준·표준

양수조작식 방호장치는 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제103조 제2항에 따라 작업의 성질상 덮개 설치가 곤란한 경우 프레스등의 정지성능에 상응하는 성능을 갖춘 방호장치로 설치한다. 같은 조 제4항은 발 스위치를 사용해 방호장치를 사용하지 않을 우려가 있으면 발 스위치를 제거하도록 정한다. 다만 제1항의 조치를 한 경우에는 발 스위치를 제거하지 아니할 수 있다. 제1항 단서는 슬라이드나 칼날에 의한 위험을 방지하는 구조라면 덮개 설치를 면제한다. 같은 규칙 제121조는 사출성형기 등에 게이트가드 또는 양수조작식 등에 의한 방호장치를 설치하도록 정한다. 이 조문은 프레스등을 제외한다.

양수조작식 방호장치의 정지성능 기준이 법령 핵심이다. 이 기준은 프레스등의 정지성능에 상응하는 성능 으로 정해진다.

• 확동식 프레스와 급정지 성능 프레스는 정지성능 판정 방법이 다르므로 설치 전 정지시간을 측정해 구분한다.
• 발 스위치를 쓰는 경우 방호장치 우회 가능성을 막는 조치가 필요하다.
• 정지성능 점검 주기와 방법은 기준서에 따라 정한다.